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SNARE複合体 (ソースを閲覧)

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英語名：soluble NSF attachment protein receptor complex, SNARE complex
英語名：<u>s</u>oluble <u>N</u>SF <u>a</u>ttachment protein <u>re</u>ceptor complex, SNARE complex


{{box|text=　
{{box|text=　細胞内小胞輸送や開口分泌が起こるためには、輸送小胞膜やシナプス小胞膜と標的となる生体膜との融合が起こることが不可欠である。SNAREタンパク質は、これらの膜融合を誘発する役割を担うタンパク質で、小胞膜にあるv-SNAREと標的膜にあるt-SNAREとが、分子内にあるSNAREモチーフを介して会合しSNARE複合体を形成することで膜融合が引き起こされる。シナプス小胞に貯蔵される神経伝達物質の放出にもSNAREタンパク質が関与しているが、神経終末への活動電位の到達後数ミリ秒以内に素早く放出するため、シナプスでのSNARE複合体形成は様々なタンパク質によって巧みに制御されている。シナプス前膜に融合したシナプス小胞膜はエンドサイトーシスによって回収され再びシナプス小胞が作られ、そのためにはSNARE複合体を解離させる必要がある。吸エルゴン反応であるSNARE複合体の解離に必要な自由エネルギーはNSFと呼ばれるATPaseがATPを加水分解することで供給される。SNAREタンパク質は4つの主サブファミリーから構成されるファミリータンパク質で、異なる組み合わせのSNAREタンパク質が様々な細胞内小胞輸送系に関わっている。さらにSNAREタンパク質は開口放出による細胞膜タンパク質の細胞膜への組み込みや、細胞膜の伸長などにも関与している。}}
　細胞内小胞輸送や開口分泌が起こるためには、輸送小胞膜やシナプス小胞膜と標的となる生体膜との融合が起こることが不可欠である。SNAREタンパク質は、これらの膜融合を誘発する役割を担うタンパク質で、小胞膜にあるv-SNAREと標的膜にあるt-SNAREとが、分子内にあるSNAREモチーフを介して会合しSNARE複合体を形成することで膜融合が引き起こされる。シナプス小胞に貯蔵される神経伝達物質の放出にもSNAREタンパク質が関与しているが、神経終末への活動電位の到達後数ミリ秒以内に素早く放出するため、シナプスでのSNARE複合体形成は様々なタンパク質によって巧みに制御されている。シナプス前膜に融合したシナプス小胞膜はエンドサイトーシスによって回収され再びシナプス小胞が作られ、そのためにはSNARE複合体を解離させる必要がある。吸エルゴン反応であるSNARE複合体の解離に必要な自由エネルギーはNSFと呼ばれるATPaseがATPを加水分解することで供給される。SNAREタンパク質は4つの主サブファミリーから構成されるファミリータンパク質で、異なる組み合わせのSNAREタンパク質が様々な細胞内小胞輸送系に関わっている。さらにSNAREタンパク質は開口放出による細胞膜タンパク質の細胞膜への組み込みや、細胞膜の伸長などにも関与している。
}}


==イントロダクション==  
==イントロダクション==  
　[[細胞膜]]での[[開口放出]]や細胞内[[小胞輸送]]では、小胞膜が標的とする細胞膜や細胞内小胞膜に融合する過程が必須である。[[脂質膜]]同士の融合は自然には起こりにくく、効率的に引き起こすためにはタンパク質の助けが必要である。
[[image:snare複合体1.png|thumb|300px|'''図1．リン脂質膜の融合'''<br>A.　標的膜への小胞膜の接近。2つの脂質膜のリン脂質の混ざり合いは起こっていない。<br>B.　へミフュージョン。小胞膜の外側のリン脂質が標的膜のリン脂質と融合し、小胞膜と標的膜の疎水性部位（黄色で表示）が、水層を超えて連絡している。<br>C.　フュージョン。2つの脂質膜が完全に融合している。<br><ref><pubmed>7780737</pubmed></ref>より改変]]
　[[神経伝達物質]]や水溶性[[ホルモン]]の[[分泌]]は、[[シナプス小胞膜]]や[[分泌小胞膜]]が[[細胞膜]]と融合する[[開口放出]]機構によって営まれている。さらに[[小胞体]]から[[ゴルジ体]]を含むさまざまな[[細胞内小器官]]へのタンパク質輸送は、送り手の膜から出芽した[[輸送小胞]]が標的の生体膜に融合する細胞内小胞輸送機構によって営まれている。これらの過程では小胞膜が標的の生体膜と融合するステップが必須である。
 
　細胞膜や細胞内膜は[[脂質二重層]]からできており、表面は親水性である[[wikipedia:ja:リン脂質|リン脂質]]の極性部分が被い、膜の内部には疎水性の[[wj:炭化水素|炭化水素]]の尾の部分が並んでいる（図1）。小胞膜と標的の生体膜が融合するためには、二つの膜の疎水性部分が水層を超えて連絡する[[ヘミフュージョン]]状態をとる必要があり、そのためには2つの膜が非常に接近する必要がある。しかしリン脂質の親水性の頭部には水分子が水和しており、2つの脂質膜は2.5Å以内に接近することは通常では困難である。このため脂質膜の融合が起こるためには、タンパク質の助けが必要となるが、その役割を担うタンパク質がSNAREタンパク質と呼ばれる一群のタンパク質である。


　[[Chinese Hamster Ovary]]（[[CHO]]）細胞を用いた研究から、細胞内小胞輸送に必須なタンパク質として[[N-ethylmaleimide-sensitive factor]]（[[NSF]]）と[[Soluble NSF Attachment Protein]]（[[SNAP]]）が特定された<ref name=ref1><pubmed>8745395</pubmed></ref>。脳からNSF/αSNAP複合体に結合するタンパク質として[[シンタキシン1]]（syntaxin 1）、[[SNAP-25]]および[[シナプトブレビン2]]（[[VAMP-2]]とも呼ばれる）が同定され、SNARE（NAP Receptor）と総称された<ref name=ref2><pubmed>8455717</pubmed></ref>。SNAREタンパク質は分子内に8回のheptad repeatからなるSNAREモチーフを持ち、[[コイルドコイル]]複合体を形成する性質がある。リコンビナントタンパク質や脳から調整された内在性のタンパク質を用いた[[免疫沈降法]]などで、シンタキシン1、 SNAP-25およびシナプトブレビン2が複合体を形成することが示された<ref name=ref3><pubmed>16912714</pubmed></ref> <ref name=ref4><pubmed>16038056</pubmed></ref>。[[X線解析]]や[[NMR解析]]の結果、SNARE複合体はSNAREモチーフを持つ4本のへリックスからなる複合体であることが示された<ref name=ref5><pubmed>9759724</pubmed></ref>。
　[[Chinese Hamster Ovary]]（[[CHO]]）細胞を用いた研究から、細胞内小胞輸送に必須なタンパク質として[[N-ethylmaleimide-sensitive factor]]（[[NSF]]）と[[Soluble NSF Attachment Protein]]（[[SNAP]]）が特定された<ref name=ref1><pubmed>8745395</pubmed></ref>。脳からNSF/αSNAP複合体に結合するタンパク質として[[シンタキシン1]]（syntaxin 1）、[[SNAP-25]]および[[シナプトブレビン2]]（[[VAMP-2]]とも呼ばれる）が同定され、SNARE（NAP Receptor）と総称された<ref name=ref2><pubmed>8455717</pubmed></ref>。SNAREタンパク質は分子内に8回のheptad repeatからなるSNAREモチーフを持ち、[[コイルドコイル]]複合体を形成する性質がある。リコンビナントタンパク質や脳から調整された内在性のタンパク質を用いた[[免疫沈降法]]などで、シンタキシン1、 SNAP-25およびシナプトブレビン2が複合体を形成することが示された<ref name=ref3><pubmed>16912714</pubmed></ref> <ref name=ref4><pubmed>16038056</pubmed></ref>。[[X線解析]]や[[NMR解析]]の結果、SNARE複合体はSNAREモチーフを持つ4本のへリックスからなる複合体であることが示された<ref name=ref5><pubmed>9759724</pubmed></ref>。
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　SNAREタンパク質は多くのメンバーを持つファミリータンパク質で、細胞膜での開口放出のみならず、様々な細胞内小胞輸送に関わっている<ref name=ref4 /> <ref name=ref15><pubmed>11001059</pubmed></ref>。更に細胞膜へのタンパク質の組み込みや<ref name=ref16><pubmed>25565955</pubmed></ref>、細胞の大きさや形態変化に伴う細胞膜の伸展などにもSNAREタンパク質が関わっていることも明らかにされている<ref name=ref17><pubmed>19805073</pubmed></ref>。
　SNAREタンパク質は多くのメンバーを持つファミリータンパク質で、細胞膜での開口放出のみならず、様々な細胞内小胞輸送に関わっている<ref name=ref4 /> <ref name=ref15><pubmed>11001059</pubmed></ref>。更に細胞膜へのタンパク質の組み込みや<ref name=ref16><pubmed>25565955</pubmed></ref>、細胞の大きさや形態変化に伴う細胞膜の伸展などにもSNAREタンパク質が関わっていることも明らかにされている<ref name=ref17><pubmed>19805073</pubmed></ref>。
==脂質膜の融合==
[[image:snare複合体1.png|thumb|300px|'''図1．リン脂質膜の融合'''<br>A.　標的膜への小胞膜の接近。2つの脂質膜のリン脂質の混ざり合いは起こっていない。<br>B.　へミフュージョン。小胞膜の外側のリン脂質が標的膜のリン脂質と融合し、小胞膜と標的膜の疎水性部位（黄色で表示）が、水層を超えて連絡している。<br>C.　フュージョン。2つの脂質膜が完全に融合している。<br><ref><pubmed>7780737</pubmed></ref>より改変]]
　神経伝達物質や水溶性[[ホルモン]]の[[分泌]]は、[[シナプス小胞膜]]や[[分泌小胞膜]]が細胞膜と融合する開口放出機構によって営まれている。さらに小胞体からゴルジ体を含むさまざまな細胞内小器官へのタンパク質輸送は、送り手の膜から出芽した輸送小胞が標的の生体膜に融合する細胞内小胞輸送機構によって営まれている。これらの過程では小胞膜が標的の生体膜と融合するステップが必須である。
　細胞膜や細胞内膜は脂質二重層からできており、表面は親水性である[[wikipedia:ja:リン脂質|リン脂質]]の極性部分が被い、膜の内部には疎水性の炭化水素の尾の部分が並んでいる（図1）。小胞膜と標的の生体膜が融合するためには、二つの膜の疎水性部分が水層を超えて連絡するヘミフュージョン状態をとる必要があり、そのためには2つの膜が非常に接近する必要がある。しかしリン脂質の親水性の頭部には水分子が水和しており、2つの脂質膜は2.5Å以内に接近することは通常では困難である。このため脂質膜の融合が起こるためには、タンパク質の助けが必要となるが、その役割を担うタンパク質がSNAREタンパク質と呼ばれる一群のタンパク質である。


==特徴==
==特徴==
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